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(共26张PPT)
第六章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
在人体内，红细胞的寿命为12d左右。白细胞的寿命约为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞。而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。
为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？
骨髓与血细胞的形成有什么关系？
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。
讨论：
【问题探讨】
我们如何从一个受精卵发育成个体？
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么异同？
均不同，但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
【问题探讨】
2.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们还能恢复
成早期胚胎细胞吗？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细胞。
同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
（光合作用）
（保护作用）
（贮藏营养）
【问题探讨】
这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？是否来自于同一种细胞？
表皮细胞
气孔细胞
储藏细胞
叶肉细胞
1、概念：在个体发育中，由 细胞增殖产生的后代，在 、
和 上发生 的过程。
一、细胞的分化
2、特点：
3、意义
4、实质
一个或一种
形态
结构
生理功能
稳定性差异
①持久性：
细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。
3
细胞分化的特点
②不可逆性：
细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
【资料】黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。
高度分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
③稳定性：
已经分化的细胞还能变成其他细胞吗？
3
细胞分化的特点
④普遍性：
是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
分化细胞还有什么特点呢？
3
细胞分化的特点
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
（光合作用）
（保护作用）
（贮藏营养）
持久性、不可逆性、稳定性、普遍性
1、概念：在个体发育中，由 细胞增殖产生的后代，在 、
和 上发生 的过程。
一、细胞的分化
2、特点：
3、意义
4、实质
基因的选择性表达
（1）生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础；
（2）使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
肌细胞
合成肌动蛋白
（不合成血红蛋白）
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
合成血红蛋白
（不合成肌动蛋白）
一个或一种
形态
结构
生理功能
稳定性差异
澡
细胞分化的实质
细胞总DNA 蛋白质 肌动蛋白基因 血红蛋白基因 胰岛素基因 肌动蛋白 血红蛋白 胰岛素
肌肉细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
思考1: 三种细胞的DNA相同吗？蛋白质相同吗？为什么？
三种细胞的DNA相同，蛋白质不同。
细胞分化的实质
思考2：不同组织细胞的所有基因的表达情况都不同吗？
几乎所有细胞中均表达的基因，如ATP合酶基因、呼吸酶基因等；
不同类型细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。
基因 细胞中的表达情况 功能 例子
管家基因 所有细胞均要表达的基因 维持细胞基本生命活动所必需 呼吸酶基因
ATP合成酶基因
微管蛋白基因
奢侈基因 只在特定细胞中选择性表达的基因 赋予不同细胞特异性的生理功能 血红蛋白基因
肌动蛋白基因
胰岛素合成基因
基因选择性表达指的是奢侈基因的选择性表达！
2
细胞分化的实质
细胞分化的实质是基因的选择性表达的结果。
思考：①②分别是什么生命现象？（填在上图中）
细胞分裂
细胞分化
比较细胞分裂与细胞分化的异同
增加
不变
相同
变化
均未改变
？
细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变？
不同组织的细胞来源于受精卵，经有丝分裂产生，遗传物质没有改变。
既然已分化的细胞的遗传物质与受精卵相同，那么受精卵可以发育为个体，已分化的细胞能吗？
愈伤组织
1958，美国科学家斯图尔德植物组织培养
分离的单个韧皮部细胞
（离体的组织或器官）
脱分化
再分化
胚状体
新植株
（具很强的分裂能力）
（能生根发芽）
胡萝卜
单个细胞分裂成多个细胞
高度分化的植物组织细胞仍具有分化成植株的能力
植物细胞实现全能性的条件：
1）离体
2）一定的营养物质和植物激素
3）适宜的外界条件
植物组织培养的应用：
1.快速繁殖花卉、蔬菜，
培养微型观赏植物；
2.拯救珍稀濒危物种；
细胞的全能性：是指细胞经分裂和分化后，仍具有 或
的潜能和特性。
二、细胞的全能性
产生完整有机体
分化成其他各种细胞
注意：植物的种子发育成完整植株，不能说明细胞具有全能性。
植物细胞实现全能性的条件：
1）离体
2）一定的营养物质和植物激素
3）适宜的外界条件
动物细胞能否培养成新个体呢？
很遗憾：动物细胞至今没有成功
并不绝望：P120资料2。
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。
【资料分析】
不能
将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？
与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？
原因：已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。
细胞的全能性：是指细胞经分裂和分化后，仍具有 或
的潜能和特性。
2.具有全能性的原因：
二、细胞的全能性
产生完整有机体
分化成其他各种细胞
已分化的细胞（细胞核）内含有该物种全套遗传物质
3.细胞的全能性高低
二、细胞的全能性
注意：种子长成大树，不能体现细胞全能性。
①植物细胞 > 动物细胞
b.受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
a.未分化细胞> 分化细胞
②细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。
动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。
全能干细胞，如受精卵
多能干细胞，如造血干细胞
专能干细胞，如神经干细胞
1.概念：
2.分类：
全能性高低：
受精卵＞胚胎干细胞＞造血干细胞
＞神经干细胞
注意：细胞的分化程度越高，分裂能力越弱，全能性之越低；反之亦然。
三、干细胞
3. 用途:
（1）干细胞移植治疗白血病
（2）在体外培养出组织和器官,并最终通过
组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。
项目 细胞分化 细胞全能性
原理
特点
大小 比较
①持久性 ②稳定性
③不可逆性 ④普遍性
①高度分化的植物体细胞具有全能性；
②动物细胞核仍具有全能性
基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
细胞分化程度有高低之分：
体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有高低之分：
受精卵>生殖细胞>体细胞
细胞分化与全能性的比较
小结
(成反比)
细胞分化与全能性的比较
项目 细胞分化 细胞全能性
结果
关系 形成形态、结构、功能不同的细胞或器官
完整有机体或分化成其他各种细胞
②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高(成反比)
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；
小结
总结
练习与应用
一、概念检测：1. × √； 2. D； 3. D
二、拓展应用：
1. 同传统的生产方式相比,用组织培养技术生产植物幼苗的优势是：快速、大量繁殖，不受季节影响，同时还能保持植物的优良品质
2. 略
6.2细胞的分化

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